Назначение
Счетчики электрической энергии статические однофазные БКАТ 1 (далее — счетчики) предназначены для измерения и учета активной энергии или активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений в однофазных двухпроводных цепях переменного тока частотой 50 Гц, непосредственного или трансформаторного включения, в одно- или многотарифных режимах.
Счетчики обеспечивают возможность их присоединения к интеллектуальным системам учета электрической энергии (мощности), в соответствии с требованиями, установленными правилами предоставления доступа к минимальному набору функций интеллектуальных систем учета электрической энергии (мощности).
Описание
Принцип действия счетчиков основан на измерении мгновенных значений сигналов тока и напряжения с последующей математической обработкой и интегрированием во времени. Измерение и математическая обработка сигналов тока и напряжения осуществляется специализированной микросхемой, выдающей импульсы пропорциональные потребляемой активной энергии в счетный механизм счетчика. Узел отображения информации представляет собой электромеханическое отсчетное устройство (ЭМОУ) или специализированный вспомогательный микроконтроллер с энергонезависимой памятью и цифровым жидкокристаллическим или светодиодным дисплеем.
Счетчик состоит из: датчика (-ов) тока
- датчика (-ов) напряжения;
- блока питания; измерительной схемы;
- электромеханического отсчетного устройства (далее ЭМОУ) или цифрового дисплея (ЖК или СД индикаторов);
- опционального считывателя цифровой карты;
- корпуса с клеммной колодкой с элементами пломбирования.
Счетчики изготовлены на базе цифрового сигнального процессора (DSP или аналогичного) со встроенным аналого-цифровым преобразователем, который производит преобразование сигналов, поступающих на его входы от датчиков тока и напряжения, в цифровой код. В качестве датчиков тока используются встроенные токовые трансформаторы или шунты, а также в некоторых исполнениях внешние трансформаторы тока, имеющие линейную погрешность в пределах класса точности прибора, а в качестве датчика напряжения - встроенный резистивный делитель, включенный параллельно цепи напряжения счетчика.
Для хранения и отображения измеренных величин в многотарифных счетчиках имеется энергонезависимая память и электронно-цифровой индикатор для отображения измеряемых величин. Учет энергии обеспечивается по четырем тарифам, максимум.
Счетчики, в зависимости от серии и модификации могут быть оборудованы цифровыми интерфейсами:
- оптический (инфракрасный) порт;
- RS-232;
- RS-485; радио модем;
- LoRa-модем;
- ZigBee модем;
- PLC модем;
- GSM/GPRS модем.
В зависимости от модификации счетчики имеют пломбируемый отсек для установки сменных модулей связи.
С помощью цифровых интерфейсов или инфракрасного порта можно получать любую информацию об измеряемых величинах как в реальном времени, так и о параметрах, хранящихся в запоминающих устройствах счетчиков.
Счетчики модификаций SKAT 105 и SKAT 115 имеют защиту от несанкционированного доступа к данным по интерфейсам и имеют возможность индикации на ЖКИ и встроенном журнале событий (через стандартное ПО MeterPro) попыток несанкционированного доступа, диагностики, самодиагностики.
Выбор отображаемой информации на дисплее осуществляется при помощи кнопок, расположенных на лицевой панели счетчика или через цифровые интерфейсы, а также через оптический порт.
Переключение тарифов в счетчике производится внутренним таймером. Ход часов при отсутствии питания обеспечивается с помощью встроенной литиевой батареи в течение 10 лет без ее замены.
На лицевой панели расположены светодиодные индикаторы, которые показывают наличие или отсутствие тока в проводящей цепи, отображают наличие связи с компьютером, при чтении с него информации.
Счетчики обеспечивают измерение параметров:
- учтённая активная и реактивная энергия в прямом и обратном направлениях, в том числе по 4 тарифам, нарастающим итогом и на начало отчётных периодов, включая энергию потерь;
- мгновенные (за один период частоты сети) и усреднённые значения фазного напряжения;
- мгновенные (за один период частоты сети) и усреднённые значения фазного тока, тока нейтрали и их разницы;
- значения активной, реактивной и полной мощностей;
- значение коэффициента мощности;
- значения максимумов мощности;
- значение частоты сети;
- значения коэффициентов несимметрии фазных напряжений;
- текущее время и дата с возможностью установки и корректировки, с ведением календаря и сезонных переходов времени;
Счетчики с цифровой индикацией позволяют считывать при помощи кнопок на лицевой панели следующую информацию:
текущие показания счетчика по активной энергии в прямом или обратном направлении;
значение потреблённой активной энергии по полупиковому тарифу в прямом или обратном направлении;
значение потреблённой активной энергии по пиковому тарифу в прямом или обратном направлении;
значение потреблённой активной энергии по дневному тарифу в прямом или обратном направлении;
значение потреблённой активной энергии по ночному тарифу в прямом или обратном направлении;
текущие дату и время;
постоянную счётчика;
заводской номер счётчика, первые несколько цифр;
- заводской номер счётчика, последние несколько цифр;
- текущее значение потребляемой активной мощности электроэнергии;
- текущее значение потребляемой реактивной мощности электроэнергии;
- текущее значение напряжения фазного и линейного;
- текущее значение фазных токов;
Счетчики с цифровой индикацией могут вести журнал событий, в котором фиксируются следующие события (по 10 последних событий каждого типа):
- включение/выключение питания;
- смена даты/времени; коррекция времени;
переход на летнее/зимнее время;
- смена тарифного расписания;
- перезагрузка;
- вскрытие клеммной крышки; вскрытие счетчика (электронная пломба); самодиагностика счетчика успешно; самодиагностика счетчика неуспешно; попытка несанкционированного доступа;
- смена уставок и настроек.
На цифровом дисплее отображается следующая информация:
- потребленная активная энергия всего и раздельно по тарифам с разрешающей способностью 0,01 кВтч;
- действующее значение тока с разрешающей способностью 1 мА;
- действующее значение напряжения с разрешающей способностью 0,01 В;
- действующее значение тока с разрешающей способностью 0,01 А;
- частота сети с разрешающей способностью 0,01 Гц;
- постоянная счётчика, имп./кВт ч (имп./квар ч);
символ отображения значения потребленной активной энергии: общее; по полупико-вому тарифу; по пиковому тарифу; по дневному тарифу; по ночному тарифу соответственно (Т0; Т1; Т2; Т3; Т4);
текущий тариф;
текущее время, текущая дата;
режим учёта активной энергии в обратном направлении; режим учёта активной энергии в обратном направлении; режим установления связи с компьютером; символ, указывающий на низкий заряд батареи; символ ошибки.
Счётчики обеспечивают хранение в энергонезависимой памяти:
- профили активной и реактивной мощности нагрузки прямого и обратного направлений с программируемым интервалом времени интегрирования от 1 до 60 минут и глубиной хранения 128 суток при времени интегрирования 60 минут;
- тарифицированные данные по активной и реактивной электроэнергии нарастающим итогом, в том числе в прямом и обратном направлениях, на начало текущих суток, на начало предыдущих суток, на начало текущего месяца и предыдущих 12 месяцев, на начало текущего года и на начало предыдущего года.
- измерительные данные, параметры конфигурации и тарифов, встроенное ПО.
Счётчики обеспечивают обмен данными с оборудованием вышестоящего уровня через встроенные интерфейсы связи. В зависимости от модели счётчики содержат оптический порт, RS485 интерфейс, импульсные выходы активной энергии. Обмен данными по всем интерфейсам связи может происходить независимо друг от друга и осуществляется через открытый протокол обмена данных с приборами учета электроэнергии в соответствии со стандартом IEC 62056 (МЭК 62056).
Счетчики имеют исполнение корпуса для крепления на DIN-рейку и для крепления на вертикальную поверхность, в том числе на щитовую монтажную панель. На корпусе и крышке клеммной колодки имеются конструктивные элементы, позволяющие устанавливать пломбы со знаком государственного поверителя и энергоснабжающей организации. В некоторых конструктивных модификациях пломба со знаком государственного поверителя может располагаться под клеммной крышкой.
Счетчики имеют следующие модификации:
по типу устройства отображения информации;
с дополнительным измерительным элементом в нулевом проводе и без него; по способу подключения к сети; по значению базового и максимального тока; по типу корпуса;
- прочим нормируемым характеристикам и параметрам.
Конструкция предусматривает возможность пломбирования корпуса счетчика навесными пломбами после его поверки, а также отдельное пломбирование крышки клеммной колодки представителем Энергонадзора (энергосбыта) для предотвращения несанкционированных вмешательств в схемы включений приборов. Кроме того, защита счетчиков обеспечивается несколькими уровнями паролей для разделения доступа к параметрам и данным, хранящимся в счетчике и электронной пломбой вскрытия корпуса счетчика и крышки клеммной колодки.
Счётчики могут иметь встроенное реле для управления нагрузкой для полного или частичного ограничения режима потребления электрической энергии, в том числе удалённо.
Область применения: предприятия энергетики, промышленности, сельского хозяйства и жилищно-коммунального хозяйства. В случае необходимости применения во внешних условиях с более неблагоприятных, чем допускает номинальная степень защиты от внешних воздействий для конкретной модели счетчика, требуется его установка внутри дополнительных средств климатической защиты (помещения, шкафы, корпуса с соответствующими реальным условиям степенями защиты).
Структура условного обозначения счетчиков SКАТ 1 приведена на рисунке 1.
Структура условного обозначения счетчиков SКАТ 1 SKAT 1ХХ Х Х/Х-ХХ Х ХХ Х
""I--Тип корпуса и крепления:
D - однофазный на DIN рейку;
P- однофазный, установка на вертикальную поверхность
М - модульное исполнение
0 - наличие встроенного реле управления нагрузкой -Тип интерфейса:
1 - оптический (инфракрасный) порт;
R - интерфейс RS-485;
FM - радиомодем;
LM - LoRa модем;
PM - PLC модем;
GM - GSM модем.
Датчик тока (способ подключения):
S - встроенный шунт;
S2 - встроенные два шунта SТ - встроенные шунт и трансформатор тока Т - встроенные трансформатор(ы) тока.
-Базовый (максимальный) ток, А
5 (7,5); 5 (10); 5 (40); 5 (50); 5 (60); 5 (80);
10 (40); 10 (60); 10 (80); 10 (100)
Класс точности по активной/реактивной энергии: 0,5S; 1; 2 / 0,5; 1; 2 Тип отсчетного элемента:
М - электромеханическое отсчетное устройство (ЭМОУ)
E - электронный цифровой ЖК-дисплей ED - электронный цифровой СД-дисплей Исполнение:
1 - однотарифный с креплением на DIN-рейку
2 - однотарифный с универсальным креплением на вертикальную поверхность и DIN-рейку
3 - резерв
4 - резерв
5 - многотарифный
6 - все исполнения с цифровой картой
7 - многотарифный многофункциональный с креплением на вертикальную поверхность или DIN-рейку.
8 - многотарифный многофункциональный со сменными модулями связи с креплением на вертикальную поверхность или DIN-рейку
9 - многотарифный многофункциональный с разнесенной архитектурой из двух блоков (Сплит) Вид учитываемой энергии:
0 - активная энергия -1 - активной и реактивной энергии
Число фаз сети:
1 - однофазные
Рисунок 1 - Структура условного обозначения счетчиков SКАТ 1
Внешний вид модификаций счетчиков БКАТ 1, места пломбирования с местом нанесения знака поверки показаны на рисунках 1-4.
Обозначения на рисунках 1 - 4: позиция 1 - место знака поверки, позиция 2 - место знака энергосбытовой (электросетевой) организации, позиция 3 - место знака фирмы-изготовителя и ОТК.
О
Рисунок 2а Общий вид счётчика однофазного модульного с ЖКИ на DIN-рейку
I
Рисунок 2в Общий вид счётчика однофазного модульного на DIN-рейку
• •
I АН l^i^VA' h
EKF SKA' 101M t-3^601 S 0
iVlMlMlBlWH kW*li
| Ч№л«АИМЧ ЙСТМ» |
| £3 EKF SKAT 101M IrSlSD] S D |
| MH kW-h |
| гешишнм^ЕПГ ‘u, № ШНк№пшИ11таСП1 |
Рисунок 3б Общий вид счётчика однофазного на DIN-рейку с ЭМОУ с открытой крышкой
Рисунок 4б Общий вид счетчика однофазного на панель с ЖКИ
ЕКГ
WS h
А
Ф i v / 1 Ф N ' '' r '''
Рисунок 5а
Общий вид счетчика однофазного многотарифного с двумя крышками с ЖКИ и встроенным реле управления нагрузкой
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) счетчиков «MeterPro» разработано специалистами
ООО «Электрорешения» и является с собственностью компании.
Встраиваемое ПО (прошивка) записывается в счетчик на стадии его производства. Защита от копирования ПО осуществляется на аппаратном уровне: считывание информации из памяти программ и памяти данных невозможно. Конечный пользователь не имеет доступа к изменению системных параметров (калибровочные коэффициенты, алгоритмы работы устройства и т.д.). Для защиты несанкционированного изменения настроечных параметров устройства в ПО «MeterPro» используется система авторизации пользователя (логин и пароль).
Характеристики программного обеспечения «MeterPro» приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Характеристики ПО
Идентификационные данные (признаки) | Значение |
Идентификационное наименование ПО | MeterPro |
Номер версии (идентификационный номер ПО) | MTMMS-V01.00.1.B.103 |
Цифровой идентификатор ПО | sfdhrt98hjcmkjx84hkjbkseb23bhuff |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений высокий по Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Значение |
Наименование характеристики | Для модификаций SKAT 101, 102 | Для модификаций SKAT 105, 115 |
Класс точности по ГОСТ 31819.22-2012 | - | 0,5S |
ГОСТ 31819.21-2012 | 1; 2 | 1; 2 |
ГОСТ 31819.23-2012 | - | 0,5; 1; 2 |
Номинальная частота, Гц | 50 |
Номинальное напряжение, В | 230 |
Базовый /номинальный (максимальный) ток, А | 5 (7,5); 5 (10); 5 (40); 5 (50);5 (60); 5 (80); 5(100); 10 (40); 10 (60); 10 (80); 10 (100) |
Постоянная счетчика, имп/кВт-ч (кварч) | 400; 800; 1000; 1600; 3200; 6400; 8000 |
Стартовый ток счетчика, А | | |
для счетчиков непосредственного включения для счетчиков трансформаторного включения | 0,004 I6 0,002 !ном |
Количество тарифов | 1 | от 1 до 8 |
Предел допускаемой основной погрешности таймера при +23 °С, с/сут | | ±0,5 |
Предел допускаемой дополнительной температур | | |
ной погрешности таймера, с/°С в сут | | ±0,1 |
Таблица 3 - Технические характеристики
Наименование характеристики | Значение |
Для модификаций SKAT 101, 102 | Для модификаций SKAT 105, 115 |
Единицы разрядов счетного механизма, кВт-ч (кварч) младшего старшего | 0,001; 0,01; 0,1 10000; 100000; 1000000 |
Потребляемая активная мощность при токе 1макс, Вт, не более Полная потребляемая мощность, В • А, не более по цепи напряжения при токе 1макс по цепи тока при токе 1макс | 2 1 | 0 |
Скорость обмена через интерфейсы, бит/с RF/LoRa PLC и IRDA RS-485 | - | 4800 1200 от 4800 до 115200 |
Длительность хранения информации при отключении питания, лет | - | 10 |
Диапазон рабочих температур, °С для модификаций с ЭМОУ и ЖКИ для модификаций со светодиодным дисплеем | от -25 до +55 от -40 до +50 |
Диапазон температур хранения и транспортировки, °С | от -50 до +70 |
Габаритные размеры (высотахдлинахширина), мм, не более SKAT 101D, SKAT 105D, SKAT 115D SKAT 102P SKAT 105P SKAT 101 модульные | 120x80x70 170x110x50 190x120x70 120x60x20 |
Наименование характеристики | Значение |
Для модификаций SKAT 101, 102 | Для модификаций SKAT 105, 115 |
Масса, г, не более SKAT 101D, SKAT 105D, SKAT 115D SKAT 102P SKAT 105P SKAT 101 модульные | 320 450 650 180 |
Срок службы литиевой батареи, лет, не менее | - | 16 |
Средний срок службы, лет, не менее | 30 |
Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 280 000 |
* Примечание: Для счетчиков с ЭМОУ младшие разряды отделены от старших знаком точки или запятой, а также могут быть выделены красным цветом. Для счетчиков с ЖКИ знак точки или запятой может отсутствовать только при наличии плавающего или фиксированного знака разрядности на дисплее. |
Знак утверждения типа
наносится на лицевой панели счетчика, а также титульных листах эксплуатационной и сопроводительной документации методом офсетной печати.
Комплектность
Комплектность счетчика приведена в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность
Наименование | Обозначение | Количество |
Счетчик электрической энергии статический однофазный SКАТ 1 | | 1 шт. |
Руководство по эксплуатации | ГМРФ.411152.001 РЭ | 1 экз. |
Паспорт для модификаций SKAT 101, SKAT 102 для модификаций SKAT 105, SKAT 115 | ГМРФ.411152.001 ПС1 ГМРФ.411152.001 ПС2 | 1 экз. 1 экз. |
Методика поверки (поставляется по требованию потребителя) | ГМРФ.411152.001 МП | 1 экз. |
Индивидуальная упаковка | - | 1 шт. |
Электронный носитель с программным обеспечением «MeterPro» (поставляется по требованию эксплуатирующей организации) | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу ГМРФ.411152.001 МП «Счетчики электрический энергии статические однофазные SКАТ1. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 26.02.2020г.
Основные средства поверки:
установка автоматическая многофункциональная для поверки электросчетчиков DDJ-E2 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 38542-08);
секундомер электронный «Интеграл С-01» (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 44154-16).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик, поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на навесную металлическую или пластиковую пломбу счетчиков. Знак поверки в виде оттиска наносится в паспорт или в свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 31818.11-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии
ГОСТ 31819.21-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности
1 и 2
ГОСТ 31819.22-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S
ГОСТ 31819.23-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии
ГОСТ IEC 61038-2011 Учет электроэнергии. Тарификация и управление нагрузкой. Особые требования к переключателям по времени
ГОСТ IEC 61107-2011 Обмен данными при считывании показаний счетчиков, тарификации и управления нагрузкой. Прямой локальный обмен данными
ГМРФ.411152.001ТУ Счетчики электрической энергии статические однофазные SКАТ 1. Технические условия